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News: Proton hat unterschiedliche Form je nach Atomkern

Protonen haben je nach der Art des Atomskerns, in dem sie stecken, eine etwas unterschiedliche Form. Das fand ein internationales Wissenschaftlerteam aus den USA, Kanada und einigen europäischen Ländern mit Hilfe von Elektronenstreuexperimenten an Atomkernen heraus.

Während solcher Streu-Versuche, die am Jefferson Lab im amerikanischen Newport News durchgeführt wurden, stellten Physiker zuvor schon fest, dass Protonen längst nicht immer kugelförmig sein müssen. In den neuen Experimenten verglichen die Forscher nun Elektronen-Streuprozesse an freien Protonen (Wasserstoffkernen) sowie an Heliumkernen, in denen sich neben ein bis zwei Neutronen zwei Protonen befinden. In den Heliumkernen breiten sich offenbar die Quarks, aus denen ein Proton besteht, zeitweise ein wenig aus, sodass die positiv geladenen Elementarteilchen leicht gestreckt werden und eine erdnussartige Form erhalten, wenngleich sie im Mittel rund sind.

Elektronen sind so gut wie unempfindlich für die starken Kernkräfte und können tief in einen Atomkern eindringen. Deshalb geben gestreute, hoch energetische Elektronen sehr gut Auskunft über die elektrischen und magnetischen Eigenschaften eines Kerns als Ganzes und über seine Bestandteile, die Protonen und Neutronen.

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  • Quellen
Physical Review Letters (in Druck)

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